绿色制造相关技术范文

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绿色制造相关技术

篇1

关键词:机械制造;绿色制造技术;技术应用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.191

0 引言

绿色制造技术在其本质以机械制造流程中都与传统的机械制造技术类似。然而在其制造理念中由于满足环境保护以及我国可持续性发展观念,因而在当下的机械制造领域具有着乐观的发展前景。绿色制造技术在其制造流程中,往往更加充分的对现代的先进科学技术加以利用,对资源的使用也更加科学有效。因此使用绿色制造技术生产出的机械设备更能满足我国在机械相关产业的实际需求,有利于对我国机械制造业的发展进行推动。

1 绿色制造技术的相关概念

绿色制造技术的实现是建立在我国机械制造相关技术的成熟之上的新兴技术手段。其原理是在于对传统的制造流程进行合理改进,进而实现对现代资源的合理应用。绿色制造技术与传统制造技术的最大区别就在于,在使用同等原材料的情况下,它的资源利用率最高,且在生产制造的过程中消耗的资源较少,排放出的有毒有害物质也更少。因此绿色制造技术比传统技术更能满足我国现代资源效益以及经济效益的合理实现,对我国可持续性发展战略能够起到推进作用。

2 绿色制造技术中的主要因素

(1)绿色材料。绿色制造技术的实现,离不开对制造原料的合理选择。当前伴随着我国制造业的发展,材料市场也正不断加快着发展脚步。要想实现绿色制造技术的实现,需要对制造原材料进行合理的选择。在绿色制造的过程中,会尽可能的选择一些污染较小或无污染的原材料,且绿色材料应满足可回收使用这一理念。因而现如今我国机械制造业的主要发展方向就在于对绿色材料的使用以及回收问题加以分析,并就此对现有工序加以改良。在绿色材料进行使用的同时,相关制造企业还应对原材料的成本加以计算,避免应盲目使用绿色材料而影响制造成本,做到在使得制造企业经济最大化的前提下进行原料革新。

(2)绿色设计。绿色制造技术生产出的产品同样应满足相关的绿色理念。当下我国机械制造产业发展较为完善,产品种类丰富。但同时,生产出的部分产品存在着产品质量不佳、排放量超标等不满足绿色生产理念的弊端,这就对我国机械制造业在绿色设计方面提出了挑战。相关设计者应对生产的产品的质量、寿命、排放量等多方面进行考虑,还应在设计过程中对产品与环境的关系进行详细的分析。在产品投入生产之前,设计者就应考虑到产品工作时的实际效果,避免产品理念与绿色环保理念不符的问题出现。

(3)使用绿色制造工艺进行生产。机械制造过程中的绿色制造工艺,即在产品生产制造过程中试用相关手段,有效的对成产排放的减少以及能源的节约。对绿色工艺的合理使用要对节能环保的技术方面进行考虑,进一步对怎么样降低产品的污染展开详细的研究,还需要对怎么样降低材料的使用、怎么样减少废弃材料的产生、怎样减少对环境的影响等等进行充分的考虑。不仅如此,还要对如何使用绿色环保的材料,提升资源的使用效率进一步的分析讨论。就目前而言,绿色技术主要包含干式切割技术和废物再次生产的技术。

(4)绿色处理方法。绿色处理方法的应用主要表现在对产品生产过程中产生的废物的处理上。在机械制造过程中,往往会出现生产原材料的废弃以及工业废气、废水、废物的排放问题。如何对此类废物进行合理排放来保证不对周边环境造成影响即是绿色处理方法的核心理念所在。同时,绿色处理方法还应表现在对产品废料的再利用上,保C生产过程中不造成污染的同时还可以对生产成本进行节约。

3 现阶段使用的绿色制造工艺技术类型

现阶段我国在机械制造过程中正在进行着向绿色制造技术应用方面的转变,并在绿色制造工艺技术方面已经取得了部分成果。现对我国投入使用的几种绿色制造工艺技术类型进行简要叙述。

(1)降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是指在机械生产过程中对加工技术进行替换和改良,使用较低能耗的加工手段来代替高耗能加工手段来达到在提升生产水平的同时降低所需能耗的目的。例如在使用摩擦工艺时,就存在着较大的能量损耗。原材料在通过加工工序时,往往只有一部分能源能够转化为生产所需的能耗,其它一部分都作为能量损失被直接消耗。减少能源的消耗量,能够在对资源进行合理利用的同时达到绿色制造的目的。

(2)节约型工艺技术。节约型工艺技术主要强调着对生产制造过程中原材料的科学利用以及减少对制造机械的损伤损耗等。例如,在产品的设计阶段进行与原材料使用相关的预设计,通过对产品所需材料的预算来减少生产过程中边角废料的产生;在进行制造过程中减少对生产机械的磨损消耗,增强机械寿命的同时也可以达到节约资源的目的。

(3)工艺模拟技术。工艺模拟技术通常应用于热加工过程中,通过数值模拟、物理模拟、专家系统相结合来确定最佳工艺参数、优化工艺方案,从而预测加工过程中可能出现的缺陷和防止措施,进而有效控制和保证加工工件的质量,并最大限度地减少污染、节约能源。

4 结语

综上所述,目前我国机械制造相关企业再绿色制造技术的应用方面已经具备了一定的经验,在实现绿色制造技术的应用时不应只着手于在成本资源方面的节约,还应对产品设计、加工工艺等多方面因素的考虑,以达到对绿色加工工艺的整体实现。

参考文献:

[1]肖寿仁,周永胜,胡茶根,谢永悫.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术,2010(12):21-23

篇2

关键词:绿色制造;绿色环保;绿色设计

绿色制造是21世纪实现制造业可持续发展的关键技术,绿色制造技术的推广与进步,最有效的办法是从高等院校培养方案入手,针对高等院校的机械、机电专业的本科生开设《绿色制造》课程,培养大学生的绿色制造理念,为绿色制造领域提供人才保障。然而,教学实践发现,《绿色制造》课程教学效果不是十分理想,尚存在以下问题亟待解决。

一、《绿色制造》课程面临的问题

1.教学体系不完善,学生意识淡薄

目前,只有少数高等院校开设《绿色制造》课程,导致学生的环境保护意识淡薄。即使开设的院校也安排较少的课时,难以讲授与绿色制造技术相关的全部内容。而且,由于有关绿色制造技术的课程门类还比较少,还处于零星的离散状态,尚未形成完整的课程体系,而且几乎没有围绕该课程的实验仪器,这都影响了教学质量的进一步提高。

2.内容覆盖面广,更新太快

绿色制造技术涉及产品的整个生命周期,从产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理到产品的回收等方面,因此《绿色制造》课程的内容十分庞杂,涉及管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等诸多学科。不仅如此,绿色制造技术是一种动态技术,它不断吸收各种最新的技术成果,因而《绿色制造》课程也是一门动态的课程,随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展,这都给《绿色制造》课程的开设增添了难度。

3.教材种类较少,教学方法死板

绿色制造是一门正在迅速发展的综合叉学科,但目前与绿色制造技术相关的教材很少,且内容冗长枯燥,无法激发学生的兴趣。不仅如此,绿色制造技术是一种综合性、复合型技术,它要求培养的是全面了解和掌握现代技术的实用性人才。而目前《绿色制造》课程教学模式多以课堂讲授、灌输理论为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学,忽视对学生实践能力和工程能力的培养。

二、《绿色制造》课程改进措施

1.引入绿色环保理念

目前,教师、学生以及机械类教材的编写者都还未真正意识到绿色制造的重要性,在教学过程中仍旧注重传统知识点的掌握,忽视绿色制造理念的引入。为此,教师首先应自身重视起绿色制造理念,积极引导,鼓励学生应用各种信息资源,关注绿色制造技术的发展,增强环保意识。如开设专业讲座、教学中教师有意识地强调绿色制造理念、选取有环保理念的生产单位进行生产实习等。

2.保持教学内容的前沿性

绿色制造是与市场需求、经济发展相适应的动态体系,它是一门不断发展、永不间断的技术,形成教材的内容大多是已经成熟或即将成熟的知识,与相关学科的最新进展相比存在一定的时间距离,因此需要授课教师紧密关注绿色制造技术的最新发展,及时更新绿色制造教学内容,使学生能够掌握绿色制造技术的最新知识,不断保持教学内容的前沿性。

3.注重理论联系实际

在教学过程中,不详细讲解深奥难懂的绿色制造理论,而着重讲解生动易懂的绿色制造案例。在教学实践环节上,采取实验教学、实际应用及应用实例介绍、教学基地工程实训等多种形式。条件允许的情况下,还应联系社会上已实行绿色制造的生产厂家作为学生的实习基地,通过实践实习,使学生切实感受到绿色设计、绿色生产、绿色包装、绿色回收技术等知识在实际生产中的应用,增加学习兴趣,提高理论与实践相结合的能力。

4.积极改善教学方法

为了充分调动学生的积极性,我们颠覆了一门课对应一本教材的传统教材模式,向学生推荐大量较新的教学参考书,鼓励学生从网络和各种参考文献中获取知识,并结合实践开展相关的科学研究。其次,上课时教师采取提问等交互方式,鼓励学生大胆地表达自己对某一绿色制造技术的观点,积极调动课堂上的学习气氛。再次,搜集制作多媒体素材,然后将各种多媒体素材编辑起来,制作成交互性强、操作灵活、视听效果好的CAI课件。

5.改革考核方法

随着课程教学模式的改革,相应的考核方法也应改变。过去是靠期末一张理论卷来定成绩,这种做法明显不适用于《绿色制造》这种实践性极强的课程。除了考勤与考试之外,还可以通过课程设计组织学生设计一款绿色产品,鼓励学生将绿色制造的理念应用到自己的作品中。实践证明,采用课堂考勤、课程设计、期末考试三者结合的考核办法能取得令人满意的教学效果。

绿色制造技术是我国制造业现代化发展的必然趋势,《绿色制造》课程教学应及时革新教学观念,调整教学内容,为社会培养具备环保意识和环保技能的人才,满足可持续发展的要求。

参考文献:

[1]李慧琴,王栋.绿色制造技术在“机械设计课程设计”中的应用[J].科技创新导报,2011(6):153,155.

[2]谢世坤,桂国庆,夏翔,等.绿色制造技术在机械类专业教学中的渗透[J].井冈山学院学报,2008(1):122-123.

篇3

在经济快速发展地推动下,我国工业化进程的速度也在不断加快。工业发过程中提高经济效益的同时也带来了严峻的环境污染问题。随着生活品质的不断提高,人们的环保意识不断增强“,绿色环保”理念逐步成为推动社会实现可持续发展的一个重要因素。机械制造业作为我国一个重要的经济组成部分,其实现可持续发展离不了绿色理念。因此,加强对机械设计制造中绿色理念的实际应用进行深入分析具有重要意义。

【关键词】

机械设计制造;绿色理念;应用

目前,在经济发展过程中面临越来越严峻的环境污染问题,各行业想要实现可持续发展均需高度重视将绿色环保理念融入到制造、设计、生产等过程中。绿色环保是推动各行业快速、健康、持续发展的一个必然选择。机械制造水平是对一个国家的工业发展水平进行衡量的重要指标。机械制造水平能够直接反应一个国家的科学技术及经济发展整体水平。将绿色理念合理地应用到机械设计制造中是我国经济、社会发展的一个迫切要求,是构建和谐社会的必然趋势。

一、绿色理念在机械设计制造中的实际应用

(一)选择使用健康环保的制造材料给予绿色理念的机械设计制造首先体现在制造材料的选择上,必须保证材料的健康环保。在对材料进行选择的过程中,需对材料的经济性、安全性、各材料间的相容性等进行充分考虑,最重要的是考虑该种材料的应用是否会对环境造成污染。过去机械制造中所应用的汞、钳等化学物质均会严重污染环境,其材料存在较低的回收利用率,利用价值不高。所以,基于绿色理念的机械设计制造应提高材料选择的科学性及合理性,从制造设计源头应用绿色理念。在材料的选择过程中,首先,要保证材料具有实用性,使其能够更好的满足制造产品的相关性能。例如,材料是否耐腐蚀、耐高温、抗冲击等,不能选择对环境造成污染、对人体健康有损害的原材料。其次,采取有效措施,加强对健康环保的绿色材料进行科学管理。各个类型的原材料需进行分类,然后采取针对性措施进行管理。采取动态管理方式进行原材料管理,对材料相关性能进行仔细审核。当材料被应用于实际生产过程中后,加强对生产之后的相关废弃品、残余材料进行合理回收和科学处理,最大限度的提高原材料的利用价值。

(二)对产品进行绿色设计在机械设计过程中引入绿色设计理念,在产品的生产过程中,高度重视对产品的所具有的环境属性进行全面考虑。产品环境属性具体指的是可回收性、可循环使用性、可拆卸性、可维护性等。在产品的设计过程中,将绿色设计作为主要产品设计工作实施的主要目标,在保证产品相关功能和质量的基础上,保证环境污染小,资源消耗少,同时最大限度的提高产品以及相关零部件的重复利用价值。由此可将在机械设计制造中应用绿色理念对设计者提出更高的要求。设计者必须保证设计方案既能够很好地满足广大消费者的实际需求,同时又要对产品所具有的自然属性进行充分考虑,保证其符合绿色理念要求。在产品的可拆卸性设计中,机械产品均是由诸多个部分共同组合而成的。在设计过程中,必须保证产品相关零件均可顺利地从产品中拆卸下来,且拆卸下来之后,零部件均不会受到任何损坏。这样的设计可最大限度的提高材料的利用价值,降低资源浪费。同时这样的设计还可促进企业的生产成本得到有效减少,提高企业的经济效益。在绿色设计理念中,可回收性也是一个重要内容。在械制造设方案的设计过程中,设计者需充分考虑产品的可回收性,保证资源得到最大限度的使用,同时需保证产品在废弃之后不会对社会环境造成严重污染。除此之外,在设计过程中,还需对产品的循环使用性、可维护性等进行全面考虑。生产一次性产品会造成严重的资源浪费,会增加环境污染,不符合绿色理念和生态社会的发展要求。

(三)加大投入支持绿色设计理念在机械设计制造中,现在真正实现绿色理念的应用除了依靠相关技术和方法之外,还依靠相关的科技、人才、政策等的支持。因此,在应用绿色理念的过程中须加大投入,加强为绿色设计提供配套措施支持,不断增强人才、政策、科技等的辅支持。具体的支持措施可通过以下几个方面来实现:首先,相关政府部门应积极制定相关制度、政策,鼓励机械制造企业在实际生产、运营过程中应用绿色理念,增强政策、制度的支持力度,为机械制造企业应用绿色理念提供更多便利。同时,加强绿色理念宣传力度,促进公民绿色环保意识得到不断增强,加大监督力度。其次,充分发挥创新思维,加强对设计理念和设计技术进行不断创新,机械制造企业以绿色理念作为指导,积极应用先进技术和设备,加强对设计方案进行优化。最后,高度重视并不断加强对绿色设计人才进行培养,促进设计工作者的专业技能、整体素质得到不断提升,使设计者能够及时了解并掌握世界最先进设计理念和技术,激发其创新思维,促进其能够设计出更加符合绿色环保理念和社会可持续发展要求的机械制造方案。

二、在机械设计制造中应用绿色理念的现实意义

(一)可实现从源头上保证绿色环保众所周知,设计为产品整个生产过程中的第一个阶段,是源头,想要彻底解决问题必须从源头抓起。所有,在机械制造中想要实现产品的绿色环保,就必须在设计环节便应用绿色理念。与西方发达国家相比,我国的科学技术水平处于较低水平,现阶段,我国大部分机械制造企业仍然沿用传统的设计方法。该种设计制造方法的最大缺陷就是片面追求经济效益的提高,而未能对经济、社会的长远发展进行充分考虑。因此,在传统机械设计制造促进较为严重的资源浪费、环境污染等问题。将绿色理念应用于设计中,要求设计者在进行机械制造方案设计的过程中必须要对产品的可拆卸性、可回收性、可循环使用性等进行充分考虑,最大限度保证产品在生产、使用、废弃后对环境、人体健康造成的污染和损害降至最低程度。同时,该种设计理念还要求设计者需最大限度的延长产品的使用周期,进而可大大降低资源浪费。

(二)可提高废弃机械产品的价值随着经济犯罪速度的不断加快,人们生活水平的不断提高,机械产品已经成为人们日常生活中的必需品,其废弃率也在不断增加,进而造成更为严重的环境污染。将绿色理念应用于机械设计之后,产品的使用周期得到有效延长,资源得到有效减少,废弃机械产品也具有更高的回收利用价值,进而降低废弃品对环境造成的污染,最终实现绿色环保。

三、结束语

随着经济、社会的快速发展,资源紧缺、环境恶化已经成为一个全球性的问题。因此,在机械设计制造应用绿色理念,提高产品的使用价值,降低资源浪费,缓解环境污染已经成为机械制,乃至整个社会实现可持续发展的一个必然趋势。因此,我国需正确认识应用绿色理念的重要意义,并采取有效措施将绿色理念应用于机械设计制造中,促进绿色理念指导价值得到充分体现。

【参考文献】

[1]王凤仙,王晓霞.基于产品生命周期对牧草机械的绿色设计和制造的研究[J].农机使用与维修.2015.14(02):352-353.

[2]HOUBiqing,PENGFeng,HOUZhongyuan.PlanningOverallLandscapes,BuildingaGardenCity:ontheRevisionofGuangzhouUrbanGreenSpaceSystemPlanning[J].JournalofLandscapeResearch,2013,15(Z3):1310-1311.

篇4

绿色发展是当前社会经济发展的重要理念之一,对于化纤工业来说走绿色发展道路是大势所趋。国家发改委产业协调司副司长卢卫生在论坛上表示,十八届五中全会提出的五大发展理念,指明了我国经济的发展方向,其中绿色发展是“社会永续发展的必要条件,是人们追求美好生活的重要体现,是中国经济社会实现可持续发展的必然选择。”

对于如此重要的绿色发展理念国家又有哪些重要的产业政策呢?论坛邀请工信部节能和综合利用司高宁副司长解读了“绿色制造产业政策”。高宁指出:“根据《中国制造2025》的总体部署,工信部会同相关部门编制印发《绿色制造工程实施指南》,力争到2020年,单位工业增加值二氧化碳排放量预计比2015年下降22%,规模以上单位工业增加值能耗预计下降18%,建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区。”

而化纤行业又究竟该如何践行绿色发展?与会专家给出了许多建设进行的意见。高宁认为行业应该从积极推广应用节能环保新技术、推进再生与循环体系建设和技术攻关、完善行业规范管理和清洁和生产评价体系建设等这几个方面着手开展工作。

蒋士成认为:“企业必须更加紧密地结合市场发展态势,主动把握技术、品牌、生态等核心要素,发展绿色加工技术,实现加工过程低能耗、低排放、低污染、高效率;构建化纤生产全生命周期绿色设计方法与体系,实现纤维生产从原料、加工、应用到废弃全过程绿色化;着力开发纤维材料的绿色加工工艺技术,加快推广应用先进节能减排技术和装备,突破高性能纤维材料的回收处理、再利用技术,推进生物基纤维、循环再利用纤维、原液着色纤维的发展,完善绿色制造的技术支撑体系。”

篇5

肉类工业与人类健康和环境有着密不可分的关系,如何转变经济增长方式,最大限度降低生产过程中有害物的排放,实现严格的节能减排,生产对人类和环境友好的食品,不仅能取得显著的经济效益,同时也是一个社会效益显著的行为。环境问题是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中的重点领域及其优先主题之一,其中明确指出:“改善生态与环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题。”党的十报告把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程。“绿色发展”被明确写入《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》并独立成篇,“促进工业绿色低碳发展,大力推进工业节能降耗”也是《工业转型升级规划(2011-2015年)》中工业转型升级的主要任务之一。肉类工业发展虽然取得了很大的成就,但也存在着很多亟待解决的问题,尤其是传统方法加工的肉制品所产生的有害物质给人们带来后顾之忧。这在一定程度上制约着肉类工业的进一步发展,也违背了食品工业可持续发展的原则。因此,运用绿色化学的知识和理念,对肉类工业的各个环节进行绿色制造技术研究,从而把对人体健康和环境的危害降到最低并使经济效益和社会效益得到协调优化,显得尤为必要和紧迫。

2肉制品绿色制造技术

肉制品绿色制造技术是指以优质肉为原料,利用绿色化学原理和绿色化工手段,对产品进行绿色工艺设计,从而使产品在加工、包装、贮运、销售过程中,把对人体健康和环境的危害降到最低,并使经济效益和社会效益得到协调优化的一种现代化制造方法。

2.1优质原料

肉品加工的原料肉为主体原料,在很大程度上决定着最终产品的质量。按动物种属分,原料肉有猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鹅肉、鱼肉、兔肉、马肉、驴肉等;按消费或利用形式分,原料肉有热鲜肉、冷却肉和冷冻肉;在西方国家,猪肉、羊肉、牛肉统称红肉,而鸡肉、鸭肉、鹅肉统称白肉;除此之外,原料肉还可以按分割部位命名。卫生性和安全性是主体原料最重要的属性,绿色肉、无公害肉、有机肉均属于安全环保肉原料,但市场上的肉品质量参差不齐。目前,影响我国原料肉质量的主要因素在于屠宰企业数量过多、规模过小、手工屠宰或半机械屠宰比重过大,不能对肉品质量安全承担完全的法律责任,畜禽生产中的源头污染还没有得到完全有效的控制[9]。伴随着新材料和新工艺的不断出现,直接应用于食品及间接与食品接触的化学物质日益增多,相关标准及检测检验手段跟不上,滥用食品添加剂,掺杂、掺假严重,例如注水肉、病害肉、农药残留、“瘦肉精”事件等,难以保证肉品原料的优质性,其安全隐患不容忽视。近年来一些国外研究表明,由于药品和添加剂的应用,使一些微生物病原体的抗药性和对环境的适应性逐渐加强,尤其是在传统保鲜环境下如低pH值、干燥、低水分环境、高温、低温的适应性变强,严重威胁了人类的健康[10~12]。

2.2绿色配方

在肉制品加工中,往往要加入一定量的天然物质或化学物质,以改善制品的色、香、味、形、组织结构和贮藏性能,这些物质统称为肉制品加工辅料。目前,我国肉制品品种已有500余种,主要有腌腊制品、酱卤制品、熏烧烤制品、干制品、油炸制品、香肠类、发酵肉类、罐头制品和其它制品。优质的产品必须要以科学合理的配方为前提,配方设计就是把主体原料和各种辅料配合在一起,组成多组分体系,其中每一个组分都起到一定的作用。食品配方设计主要可以分七个步骤为:主体骨架设计、调色设计、调香设计、品质改良设计、防腐保鲜设计、功能营养设计[13]。在肉制品加工中,长期存在着借鉴典型配方进行加工或凭经验进行肉制品配方设计,不能快速适应市场的需求,不能正确处理原料质量、生产成本和生产质量的关系,要么造成产品质量不符合标准要求,要么造成肉制品原料的巨大浪费,给企业造成经济损失。肉制品绿色制造技术中,配方设计占有重要地位,是指在考虑功能、质量、周期、成本的同时,通过试验、优化和评价,合理选用原辅料,并确定各种原辅料配比的关系。配方设计除了满足原料本身的卫生安全性、经济性、方便性、贮藏耐用性等,还应保证各组分经加工发生的相互反应,不产生有毒有害物质。因此,绿色配方设计源于传统设计,但又高于传统设计。另外,作为肉制品加工的一个重要环节,肉制品配方设计也是一项综合性很强的技术,涉及动物生产、肉品科学、化学与化工、材料与机械、数学与计算机技术等多门学科和技术[14]。

2.3绿色工艺

工艺设计是实施绿色制造的关键,对肉品加工工艺设计而言,主要指加工过程中加工工艺的绿色化设计,使化学反应朝着有利的方向进行,尽可能降低有害物的生成。传统加工方式主要有烧烤、油炸、卤煮、烟熏等,高温下使肉中的组分与加工辅料发生化学反应,从而形成独特的色、香、味。然而,肉中的天然成分肌酐、肌酐酸与氨基酸和糖类在热加工过程中可以形成杂环胺类化合物,蛋白质、氨基酸裂解时也可能产生吲哚、咪唑、吡啶、喹啉、喹喔啉类化合物。研究[15]表明,用过20次的烧鸡老卤中杂环胺含量可达102.45ng/g,用这种老卤加工的烧鸡,鸡肉和鸡皮中的杂环胺总量分别达到60.64ng/g和103.29ng/g。烟熏可导致3,4-苯并芘和甲醛在产品表层的沉积[16]。国际癌症研究机构的流行病学调查[17]表明,甲醛能引起鼻咽癌、鼻窦癌及白血病。另外,烧烤和油炸还可导致反式脂肪酸的产生。大量的流行病学调查[18~20]显示,反式脂肪酸与心血管疾病和冠心病有很大的关联,还增加妇女患Ⅱ型糖尿病的危险、影响婴儿的生长发育。另有研究[21,22]表明,反式脂肪酸可引起向心性肥胖和血脂异常,并对学习认知和记忆能力造成损害。世界卫生组织、卫生部都建议应尽量减少反式脂肪酸的摄入。我国传统烧鸡的生产采用高温油炸、老汤卤煮的工艺,加工温度达200℃左右,且油炸用油反复使用,使得烧鸡中反式脂肪酸大量存在。因此,要特别注意传统加工方式产生的有害物质,利用绿色制造技术改变传统加工方式,朝着趋利避害的方向进行。

2.4生产、包装、贮运、销售的绿色化

生产、包装、贮运、销售是实现肉品从“养殖场到餐桌”的重要途径,任何环节都可能引起食品安全危害。这些危害分别来自养殖环境和加工运输销售时所处的环境(设施、水质等)、加工过程控制(例如员工操作)等外源性因素,及环节间的交叉污染。销售渠道也存在许多安全隐患,例如销售点的存储环境温度不当,导致肉品二次污染、变质;超市随意改动保质期,过期产品与新鲜产品混杂,无包装散卖产品等造成的污染;农贸市场缺乏食品安全检测手段,导致污染变质产品流通等,这些都给消费者带来健康危害。许多安全问题的存在主要是由于经营者的“食品物流安全”意识不足,食品安全管理体系尚未与国际接轨及物流安全体系缺乏系统性[23]。要实现绿色制造,降低有害物的产生,需严格控制温度、湿度和加工、运输、储存环境等,同时要避免交叉污染。

3如何实现绿色制造技术在肉类工业中的发展

随着绿色制造理念的深入人心,绿色制造技术在很多工业门类里也得到了一定的发展,但在食品行业中尤其是肉类工业中国内外都还没有相关报道。肉制品绿色制造技术是产品设计和生产的一种创新理念,必须依靠提高政府、企业、消费者的共同努力,才能促进其在肉类工业中的发展。

3.1提高企业、社会和民众的环境意识,加强绿色制造理念的宣传

环境意识,是指人对待自然和环境的态度,包括对人类与生态环境之间关系的理解,在有关环境保护问题上的行为取向[24]。企业、社会、民众的环境意识不是与生俱来的,必须依靠提高人们的教育文化水平,舆论宣传与集体行动,这也是一个长期和复杂的过程。绿色化学的根本目标就是“降低对人类和环境的危害”,运用绿色化学原理实行绿色制造技术的研究与实践,是加工减排、环保的具体体现。绿色制造不仅是一个社会效益显著的行为,同时也是一个企业取得显著经济效益的有效手段。一方面,实现绿色制造可提高企业资源利用率,降低资源消耗,从而降低企业成本;同时,绿色制造摒弃了传统的加工方式如烧烤、油炸等,可以生产出对人体健康和环境更友好的产品,进而实现传统产业的升级,产生更大的经济效益。另一方面,实施绿色制造可防止或减少油烟及有害物的排放,改善员工的健康状况和提高工作安全性,是企业员工、消费者的健康福利。因此,提高企业、社会、民众的环境意识,加强绿色制造理念的宣传,对推动绿色制造成为一种自觉自愿行为具有深远意义。

3.2加强绿色制造技术的研究

目前,对肉制品绿色制造技术的研究主要集中在加工环节,包括对控制加工条件、改变加工方法、寻求新的加工原料,并取得一定成果。肉制品加工涉及的反应条件主要包括加热温度、时间、pH值、水分活度、反应介质等。彭增起[25]等人对“非油炸、非烟熏、非卤煮、非烧烤”禽肉绿色制造技术进行了相关研究,即对加工设备的改造及热力场优化与控制,使配方组分与鸡鸭表皮成分发生定向美拉德反应。该技术最高加工温度不高于130℃,远低于传统加工温(230~250℃),在保持传统肉制品的色、香、味等特点的同时,提高了产品的安全性并降低了对环境的危害。同时,该课题组根据烟熏(气味、滋味)呈味机理,结合各主体特征组分之间的互作规律,通过感官评价、电子鼻以及电子舌技术开发出一种烟熏液,加工出的熏肉产品既能够保持传统烟熏风味和色泽,又不含3,4-苯并芘、甲醛等有害物质[26]。另外,开发和寻求新的安全有效的加工辅料也是肉制品绿色制造技术深入发展的必然方向。如食盐是肉类加工过程中常用的咸味料,具有调味、提高保水性和黏着性、防腐保鲜的作用。但食盐摄入量过多,容易产生钠的滞留,导致肾病、高血压、糖尿病等。因此,研究者进行了大量研究,以期寻求食盐替代物,既能保证咸味及加工肉品的质量,又能降低钠离子的摄入满足健康的要求。

3.3制定绿色制造方面的法律法规,保证其健康快速发展

篇6

关键词:绿色制造技术;机械制造;绿色理念;资源效益;经济效益 文献标识码:A

中图分类号:TH122 文章编号:1009-2374(2015)04-0097-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0330

绿色制造技术是基于传统制造工艺,以绿色理念为指导,充分运用现代先进的材料科学和控制科学实现对资源的合理、有效地利用,从而在为企业降低制造成本的同时,不会对环境造成严重的影响。同时,通过采用绿色制造技术生产出的机械产品更符合实际需求。通过在机械制造中应用绿色制造技术,有助于促进我国制造业核心竞争力的提升,推动我国机械制造行业的发展。

1 绿色制造技术的理论基础

1.1 绿色制造技术的内容

绿色制造技术的内容主要包括绿色设计、绿色选材、绿色工艺以及绿色处理四个方面。具体如下:

1.1.1 绿色设计。设计环节是产品整个制造流程的首要环节。绿色设计,即在按照产品原设计要求,融入绿色理念合理地对机械制造的工作原理,结构设计以及工艺的能量传递,零件的形状以及尺寸等进行设计,然后通过计算分析将设计转化为实际的加工过程。因此,在机械制造中要实现绿色设计,必须将环保作为重要的指导原则,并将环境污染问题纳入到机械产品制造和加工的整个过程进行考虑。

1.1.2 绿色选材。材料的选择直接影响机械制造产品可能产生的污染物质的排放量的多少。在机械制造中,绿色选材主要是针对原材料和能源来讲,具体在选材时,主要从如下三个方面考虑:(1)尽量选择比较丰富且成本相对较低的材料;(2)尽可能选择可利用的材料和能源;(3)避免使用有毒害的物质。

1.1.3 绿色工艺。绿色工艺,即通过运用一定的设备及技术,在机械生产过程中,按照一定的秩序进行生产,满足节省能源、操纵能源、降低污染的需求,从而最终获得达标产品的过程。一般常见的绿色工艺包括干切削措施、低温切削措施、高精准度的冷碾措施、金属粉末的注射成型工艺、采用可编程的控制器技术、数显技术、数据技术来改造旧机床净化废液等。

1.1.4 绿色处理。绿色处理,即对机械制造过程中产生的废气、废液等废弃物运用一定的设备进行处理或回收利用,从而实现污染物质向无污染物质的转化。

1.2 绿色制造工艺的技术基本类型

1.2.1 降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是机械制造过程所采用的绿色制造工艺技术之一。它主要是通过减磨和采取低能耗的施工手段等技术手段,来实现能量损耗降低和加工水平提升的目的。机械制造的过程需要消耗大量的能量,而通过原材料或能源所产生的能力,只有一部分被转化为有用能量,另一部分则被直接消耗或浪费掉能量。例如,在摩擦过程中,会损失一定的能量,这些能量很可能会对机械制造工艺造成一定的影响,降低加工工艺的可靠性。

1.2.2 节约型工艺技术。节约强调的是对原料及能源的节约。其主要是通过适度简化生产工艺来实现的。一方面,从设计角度,在设计产品时,通过精密的计算合理确定零件的重量和数量,从而提升对原材料的利用率。在工艺上能通过采用新的刀具,增强刀具的使用寿命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技术,实现资源的节约使用,降低对环境的污染;通过运用先进的制造技术实现对毛坯的预先优化处理,尽可能减少制造过程对原材料的消耗。

1.2.3 环境保护型工艺技术。环境保护型工艺技术是利用工艺技术,减少或消除制备过程中产生的对环境有污染的物质。该工艺技术是保护生态环境最直接、最有效的方法。在加工过程中将所需的要素输入系统时,系统默认将和产品生产无关的物料进行输出。通过该技术可以实现对机械生产末端无关物料的处理,从而减少废液、废气对环境造成的污染。

1.3 绿色机械制造工艺技术的重要意义

随着资源节约型社会的提出以及全国各地节能环保、循环经济工作的大力开展,绿色理念、低碳理念已经深入人心,这为我国建设资源节约型社会、友好社会创造了良好的发展环境。作为国民经济的重要支柱产业,制造业也顺应这一趋势,积极推进工艺技术的研发和创新。在传统制造业中,由于长期未考虑环境和资源浪费的问题,使得生产过程产生了许多废气、废水,不仅资源没有得到充分的利用,更对环境造成了严重的污染。随着绿色机械制造工艺的提出和应用,传统的加工模式正逐渐向清洁生产以及废弃物循环利用的发展模式转变。如今,社会需要的产品是高质量、低能耗的产品。因此,只有运用绿色机械制造工艺技术,充分考虑资源的利用和环境保护等相关因素,才能使资源得到优化配置和合理利用,实现环境效益与经济效益的双丰收。

2 绿色制造技术在机械制造过程中的应用

2.1 在产品设计中采用绿色设计结构

机械产品的绿色设计结构是在设计机械产品的时候就充分考虑机械对环境的影响以及对社会的作用,然后对机械产品的质量、寿命进行控制,设计出质量优等、使用寿命长、环境影响小的机械结构。最好的设计是机械能够循环使用,且生产产品时能够尽可能地减少产品的生产时间。

2.2 选用低毒、无污染绿色原材料

绿色机械的首要条件是其制造机械的材料必须是绿色的。如今,材料科学经过几十年的飞速发展,现在已经到了一个新的高度。很多以前使用的严重污染环境的材料,现在大多都有了环境污染小甚至无污染的材料替代,这就为绿色机械提供了新的发展基础。企业在发展过程中,不能一味地注重经济效益,而不注重环境的保护。应该在生产过程中使用低毒无污染的材料,走可持续发展的道路。

2.3 采用绿色机械制造技术和工艺

在使用绿色材料制造机械的同时,我们应该改进原有的生产工艺,将过去高耗能、高污染的工艺进行改良和替换,提高生产效率,降低生产成本。对于那些已经有新的工艺替代的产品,应该坚决采用新工艺,淘汰旧的低效率、高污染的工艺。这样在产品制造过程中最大限度地减少环境污染,降低能耗和原材料损耗。现在广泛使用的大量的绿色制造的新工艺,从其实现绿色的途径不同可以分为如下三类:(1)降低能耗型绿色工艺。在机械制造过程中通过降级能源的消耗实现绿色制造的工艺;(2)降低原材料消耗的工艺。将生产工艺进行改良,缩短工艺流程,改用新型的原材料等方式来降低原料消耗;(3)降低污染的工艺。生产过程中产生的废弃物进行回收再利用,减少对环境的污染。

2.4 采用绿色的机械产品包装技术

最终产品的包装应该摒弃华而不实的包装,采用能够回收再利用的包装或者对环境污染的绿色包装技术。除了包装采用绿色包装外,还应该考虑包装的生产成本,将包装的成本降至最低。现今使用较多的包装材料有木板、纸箱、泡沫塑料、气泡垫等。这些包装材料都属于不可再生资源,且有些材料降解缓慢,会对环境产生很大的污染。因此,应该开发出一种无污染的能循环使用的包装材料。

2.5 采用绿色的机械产品回收技术

绿色结构设计中,设计环节就考虑废弃的产品的回收利用,避免报废的产品对环境造成的污染。这就要求采用绿色技术对报废的产品进行最大程度的回收利用。这样不但减少了污染,还能节约原料,进而节约了生产成本,产生非常良好的社会效益和经济效益。在这其中,企业应该重视回收那些有毒有害的零部件,使之再利用,做到无污染处理。

3 推进绿色制造技术路径的思考

由于发达国家不断加大对环境的保护力度,使得众多的高污染企业转入发展中国家。这些发展中国家为了得到一些经济效益,提高本地就业率,不得不接受这些高污染的企业进入。这就导致一些地方成了高污染企业的天堂。我国由于机械制造也仍处在发展阶段,因此在大量外资企业进入的同时夹杂着为数不少的高污染企业。我国应该抛弃这种先污染后治理的发展方式,拒绝高污染外资企业对我国的污染转嫁,应该采用绿色制造的理念进行可持续发展。

3.1 加强绿色制造技术研发进行技术创新

要将绿色制造的理念落实到机械制造的生产过程中,必须不断发展新的技术,即实现技术创新。要在综合考量社会发展需求、当前经济状况、现今行业生态状况等因素后,结合影响绿色机械制造工艺的机械产品性能、寿命、环保等几个重要因素,进行技术创新。具体要求要做到如下五个方面:(1)废弃物回收利用的技术创新。将废弃物无公害化处理,最好是回收再利用;(2)干式生产技术的创新。在旧的生产工艺中,由于使用冷却液,产生了大量的废液排放。新的工艺不适用冷却液,且简化了生产工艺,从而降低了生产成本;(3)虚拟制造技术的创新。在实际生产中,大批量生产前生产一些工艺样品,以发现其中的缺陷。若用虚拟制造技术,不用实际进行生产,这样降低了原料损耗,降低了生产成本;(4)工艺模拟技术的创新。通过该技术能够调节工艺参数,优化工艺条件,提高产品质量;(5)净成形技术的创新。这种技术能够降低毛坯制造时的能耗和原材料损耗,降低产品的生产周期,从而降低了成本。

3.2 建立绿色生产监督体系,完善绿色监督机制

良好的机械绿色生产,离不开强有力的监督。这些监督包括企业内部自我监督、企业之间互相监督、政府职能部门监督、公众监督等。通过这些监督方式对企业生产前、生产中、生产后进行监督。在对绿色生产进行监督时,应该尽可能地让公众参与进来,实现全民广泛监督,这样能对由政府部门主导的法律强制性的监督起到很好的补充作用。

3.3 创新绿色制造技术激励机制,提升企业绿色制造的动力

我国政府部门应该加强对企业进行绿色机械生产技术的引导。在出台一些相关鼓励政策的同时,采用一些必要的激励手段,为企业实现绿色制造技术提供有利的政策环境。通过了解企业需求,通过一定的政策使其有利可图,提升企业绿色制造的动力。

3.4 通过产学研联合机制,解决实际生产问题

绿色机械制造技术的实现需要很多门学科的知识,需要各种不同学科的专家来共同实现。要结合实际生产情况,通过产学研联合机制,解决实际生产问题。使得绿色机械制造技术具有很强的目的性和实用性。同时要联合环保部门、科研院校等对企业的绿色生产技术的实现提供技术性的服务,让初期低效益的绿色技术能够很好地推动下去,进而慢慢形成规模效益,从而降低成本。

参考文献

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[4] 刘冬敏.基于机械产品绿色制造技术的应用研究[J].中州大学学报,2008,(6).

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【关键词】绿色制造;基本理念;机械制造

为了实现自然与社会的和谐发展,基于可持续发展的绿色制造理念被人们提出且应用到机械制造行业当中来。不仅在一定程度上减少了对缓解的污染,还在一定程度上降低了生产成本,增加企业的经济效益。

一、绿色制造理念

绿色制造技术,简单来讲就是指在对现有成本进行有效控制的前提之下,在保证产品的质量及其使用功能不被影响的基础之上,将生产制造以及生产加工对周围环境和资源的整体破坏降到最低。在现阶段先进的生产理念中强调,讲绿色设计以及制造技术始终贯穿于产品设计以及生产加工的整个流程,而且在这个环节中要其操作流程以及操作技术能够满足保护环境的要求。在现阶段的机械制造工艺当中,所谓的绿色制造工艺可以分为一下几种:

1.少无切削技术

在机械制造过程中,通过利用少无切削的生产加工技术,能够极大的减少作业的加工余量。此外通过使用冷挤压以及精铸等相对成熟的生产技术以及工程塑料,实现其从近似成型到仿型以及净成型的方向发展,不仅能在制造过程中有效的节省生产产品所消耗的能源以及物料,同时也能有效的缩短产品生产周期以及生产成本。

2.高速加工技术

这种技术是近些年发展和推广起来的一种集优质、高效和低耗等特征于一身的绿色制造生产工艺。在产品的生产制造过程中,因这项技术能在确保产品质量的基础之上,能够有效的降低和控制能源与物料的消耗,并能够极大的提高产品的生产加工效率,所以该技术是当下绿色制造工艺未来发展的一个具体方向。

3.新型刀具技术

在机械的生产制造过程中,通过减少对刀具的磨坏损耗,特别是对那些结构比较复杂或者是价格昂贵的刀具的损耗,是实现生产成本降低的一条有效途径。因此基于当前的社会背景以及生产技术,可以实施开发或者研究一种应用于告诉加工及生产的新型的刀具材料,并通过对这些生产以及制造这种新型刀具的相关技术参数进行更详细的研究与优化,来不断地改进和完善应用于各种加工和生产的新型刀具,此外也可以发展涂层刀具,来实现刀具切削效率以及耐用度的有效提高。

4.快速原型生产加工技术

由于在机械的生产制造过程中,通过利用这种技术能够实现资源有效节约,同时也能在一定程度上减少生产加工过程中,废弃物的排出,所以这种技术是当下比较有发展前途的绿色生产加工技术,它的主要特点可以分为:很少或者是没有下脚料,而且其面相相当环保;在使用过程中能够合理的解决计算机相关设计制造过程中的“看得见却摸不着”的问题;其系统具有柔性高等优点,因此在作业流程中,只需对CAD模型进行适当的修改,就可以将其生成各种形状不同的元器零部件;此外它还有具备对材料使用广泛性的特点;在生产加工以及制造过程中,不需要专用的生产模具以及加工夹具。

二、绿色制造理念的各种工艺

当前由于机械制造业的主导权是被发达国家所掌握,因此在生产以及制造过程中所制定的标准以及规范大都是依据发达国家的国情来制定的,根本没有将发展中国家的实际国情考虑在内,所以造成制定以及实施的一些标准虽然在发达国家取得了一定的成果,但在部分发展中国家却毫无作用。而且部分发达国家为了保护自身国家的自然环境,将一些污染比较严重的制造行业转移到当前经济以及技术欠发达的发展中国家,其中我国就是其中之一。而这些发展中国家为了发展自身的经济以及改善就业情况,往往也比较愿意接这种产业的转移。

1.选用绿色原材料

在绿色制造理念下,生产制造过程中所选用的原材料除了要确保材料的质量以及适应性能较强之外,还要满足生产加工制造过程的某些特性以及实现其与环境的有效协调,因此可以这么说,选用绿色材料是企业在实现绿色生产加工以及制造的有效前提,也是重要因素之一。在绿色生产制造过程中,选用绿色物料时应遵循以下几个基本原则:(1)优先选择可再生的原材料,同时尽量选择使用回收材料,并提高物料资源的使用效率,以切实实现可持续发展;(2)在选择过程中,尽量选择那种原材较为丰富且成本较低的原材料。

2.绿色切削加工技术

在机械生产制造过程中,其主要的污染来源就是切削液,而切削液的整体造价也相当昂贵的,有时甚至会占去总成本的15%作用,因此在机械制造生产制造过程中,通过引入绿色切削加工技术,来有效的解决和处理因使用切削液而带来的各种问题,不仅能够有效的提高切削效率,同时也能实现生产成本的有效降低。而绿色切削加工技术,简单来讲就是指在机械生产制造过程中,基于环节保护以及资源节约的有效前提,实现绿色生产、绿色切削的一种专业加工技术。在整个生产作业流程中,都是以绿色为主,也就是说在机械制造过程中,在确保产品质量以及使用性能的同时,将其对环境的污染降低最低。当前干式切削以及低温切削和绿色湿式切削是我国在机械制造行业中最常用的几种绿色切削工艺。

3.冷辗扩技术

在以往的机械制造流程中,冷辗扩技术其作用比较单一,只能将产品进行单一的辗扩以及成型,而且也无法有效的保证其精准度。但随着当前数控技术以及产品材料性能和比例技术的不断发展和成熟,冷辗扩技术已经得到了进一步的重视与发展。

在上世界80年代末期,出现了一种新型的机械设备,它的具体工作原理是通过利用一个用碾压轮来驱动的外模具以及一个用芯轴来驱动的内模具,在滑座的操作运动之下,将其内部的支撑轮相互的挤压在一起,并使得其套圈内壁受到内部的碾压力实现其由局部向切向以及径向往复滚动,并最终实现其直径受力变薄,进而完成产品套圈扩径成型。同这种传统的操作方法相比,这一操作流方法实现了无压控制,而且主要是通过利用计算机数控并依据产品的实际轮廓以及材料性能和具体直径等来实现其内壁由厚变薄的。这一操作方法等引入和应用不仅扩大了冷辗扩技术的实际应用范围,同时也在一定程度上提高了其精准度。

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关键词:绿色制造;机械制造;设计工艺;技术探讨

一、绿色制造技术的基本阐述

(一)绿色制造技术的生产背景

第二次工业革命的到来为制造业发展提供了巨大的契机,为工厂带来了巨大的经济效益。一些企业在看到利益的基础上加剧生产数量、扩大生产规模,而制造污染也在此时出现。另外,随着世界人口的不断增加,人们的生产活动也变的更加不合理,主要表现在人们大量的浪费资源,污染环境。近几年来,环境也同样将这一系列活动回馈给人们,沙尘天气不断的增多、空气污染越来越严重,这些都是人类过激的活动造成的。而制造业则对这些情况进行了延续,据相关数据表明,制造业排放的废品分为两类,一类是有害废品,另一类是无害废品。有害废品的排放数量在八亿吨左右,而无害废品的排放量可以达到八十亿吨。它的数值可以占到总数的百分之八十以上,这不得不引起人们的注意,它甚至可以说已经严重的影响到人们的身体健康。

(二)绿色制造技术的概念

绿色制造工业的技术相对来说是比较容易理解的。它是由美国专业的制造专家提出的绿色环保理念。具体来说,绿色制造技术是以传统的制造平台为基础、以环保科学、节能减排、综合控制为手段的现代化生产模式。它不只针对制造生产中的每一种产品,它象征的是整体部分。它的设计目标要包括产品内容、产品包装、设计理念、运输过程这几大因素。绿色制造理念也是将产品使用周期进一步延长的方式。试想一下,产品的使用效率提高的,那么它的报废程度也就相对减少了,资源的利用方式更加多变,也会促进企业经济效益与人民生活质量的双重进步。

(三)绿色制造技术与传统制造技术的比较

首先来说我国的传统制造技术,它相当于一个开阔式的生产系统。它的典型运行特征就是开采大自然中的资源进行工业生产,再将加工过后产生的污染物质排放在大自然中去。一般在产品的设计之前,传统制造工业就要有足够的人员安排,要使劳动力符合企业的生产规模。在生产时,企业要从大自然中获取一系列的资源,有时可能是树木、有时可能是水能。在设计过程后,不仅会产生大量的废气污染以及噪声污染等等,对环境起到反作用,还会作用到我们每个人的身上,使身体健康状态受到威胁。制造中的机械设备也有一定的折旧期和年限,老化后生产人员通常会将其扔掉,在其被腐蚀的过程中产生大量的污染。

二、基于绿色制造业的新型设计工艺

(一)节约资源型工艺技术

在传统制造业的发展中,会产生耗费大量原材料的情况。所以绿色制造业的基础设计工艺,就是以“节约”为主,通过制定优化方案,来做到节能、环保的要求。第一,少无切削加工技术。这种新型加工技术是具有针对性,它主要是在一些成型的器件当中应用。该技术采用异位的孔隙来完成,雕制齿轮花键部位,将台阶似轴承应用到其中,减少材料的基本消耗。据相关数据统计,其原料的使用数量可以节约百分之四十,将近一半的材料被节约出来,也体现了其技术性能。第二,干式加工技术。在传统的制造业中,通常要把大量的切削液放置在产品上进行切削冷却,防止生锈等情况的发生。

三、基于绿色制造业的装备技术探讨

绿色环保机床的研究实例能够体现资源节约的作用,是生态环保的重要形式。在机械制造中,绿色环保机床的应用也是必不可少的。本文以瑞士米克朗公司设计的环保机床为例,探究其应用方式。它从“绿色的理念出发”,对各设施进行了许多方面的改进。例如:机床直线导轨采用的是集中式的系统,对主要部位进行冷制。冷制采用的无氟附件配置系统,对电气柜与主轴进行改造。它的切割方式主要采用干切,保证工具中不带有碎渣。同时使用静电过滤器将机床中的灰尘去除掉,保证不再空气中释放任何污染。在主轴运转的同时进行清理措施,将电磁辐射控制在机床之外。在主轴驱动装置的设计中也有着很大的新意,使用智能待机模式的仪器对电力进行整体规划。当机床不运作的时候,是不需要消耗任何电能的。

四、结论

综上所述,传统的制造工业中存在着很大的弊端。它资源浪费现象严重,对环境的污染也很高。而绿色制造业生产形式是适合当前社会发展的重要途径,能够满足人们的主要需求,是制造业未来的发展趋势。绿色制造将各生产环节考虑进去,不仅做到了节约资源的效果,也保护了环境,使企业的经济利益得到提升,进一步促进了可持续发展的工业制造理念。

参考文献

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[4]张旭飞,张燕.浅谈绿色制造技术及其发展[A].海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会.绿色制造与低碳经济——2010 年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集[C].海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会:,2010:4.

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论文摘要:指出了制造业在提供经济利益的同时,也成为了污染的主要源头,分析了江苏绿色装备制造业的政策环境,并提出了相应的对策与建议。

1 引言

当前全球环境的恶化程度与日剧增,对人类社会的生存与发展造成了严重威胁。制造业在将制造资源转变为产品的制造过程中,以及产品的使用和处理过程中,会同时产生废弃物,形成制造业对环境的主要污染源。由于制造业量大面广,因而对环境的总体影响很大。制造业一方面是创造人类财富的支柱产业,但同时又是环境污染的主要源头。如何使制造业尽可能少地产生环境污染是当前环境问题研究的主要方面,于是绿色制造的崭新概念应运而生。装备制造业是制造业的核心,装备制造业的绿色化也就显得尤为重要。

2 江苏装备制造业的现状

我国机械装备制造业的地区分布结构大致分6大块,包括长三角地区、珠三角地区、环渤海地区(京津地区)、东北地区、华中地区和西南地区。长三角地区是我国机械装备制造业总量最大、产品水平最高、经济效益最好的地区,正在成为国际机械装备制造业的中心之一。江苏机械装备制造业的经济总量已连续24年居全国前列。

进入“十一五”以来,江苏机械装备制造业继续保持高速增长的态势,2006~2009年的年均增速均高于20%以上的速度,高于江苏GDP的增长速度,江苏机械装备制造业无论是规模,还是产品的数量和档次都有了很大的提高,综合经济实力明显增强。

2008年,全省规模以上机械行业完成现价工业总产值14 135.92亿元,销售产值13 813.28亿元,成为江苏省第一个工业总产值和销售产值过万亿元的工业行业。2009年江苏机械装备工业继续保持快速增长的态势,工业总产值达到17 136.65亿元,比去年同期增长16.34%;工业销售产值16 774.91亿元,比去年同期增长16.49%,增长速度高出全国0.3%。

江苏省装备制造业总量规模很大,企业单位数、总资产和增加值总量均居全国第一,但仍然没有摆脱粗放型的发展模式,不符合走新型工业化道路的要求。要发展绿色装备制造业就需要提高装备制造企业自身的技术能力,从技术节能、培育清洁能源产业、淘汰落后设备3方面推进装备制造业产业升级。

3 营造促进江苏绿色装备制造业发展的政策环境

3.1 强化产业政策引导,加快发展绿色装备制造业

制定和组织实施绿色装备制造业产业政策,引导绿色装备制造业发展方向。根据中央可持续发展的要求,建立严格的市场准入制度,鼓励采用先进绿色技术、工艺和装备,限制、淘汰技术水平低、役龄超过一定期限、耗能高、污染严重的工艺装备。加快装备制造业结构调整,促进结构优化和产业升级。培育具有系统设计、设备成套、工程施工、调试运行和管理一条龙服务的总承包公司,提供专业化配套服务。依托省设备成套局、省装备集团和拥有核心技术的骨干企业或科研院所,对重大装备项目实行技术总承包,承建重大成套设备工程,提高成套装备集成能力。实施大企业和企业集团发展战略,实现绿色装备制造业规模化经营。充分发挥市场机制作用,通过上市、兼并、联合、重组等形式,形成一批拥有自主知识产权,核心竞争力强的大企业和企业集团,提高绿色装备制造业的规模效益和市场竞争力。

3.2 加大扶持力度,建立扶持绿色装备制造业发展基金

鉴于江苏省装备制造业的现状,省级财政应拿出一定资金,建立扶持绿色装备制造业发展基金。对重大绿色技术装备研发和引进消化项目,省有关部门要在技术创新、技术改造方面给予重点支持。按照“突出重点,集中使用,效率优先”原则,主要用于支持接近世界先进水平或在国内行业中处于领先水平,技术含量高、附加值高、生产前景好的重点企业、重点产品和重点项目的补贴;用于支持企业绿色技术创新、研究开发资助及奖励基金;用于人才引进和培训,重点企业、引进重点人才的补贴,攻克重大科研成果人员的奖励。

3.3 实行积极的融资信贷政策

围绕绿色装备制造业发展重点,设立重大绿色技术改造贷款财政贴息专项资金,并以此来广泛吸引银行和社会资金投入绿色装备制造业。鼓励企业运用资本运营方式,采取股权置换、债转股、发行企业债券等形式,多渠道募集发展基金。对于国有企业债务负担,采取打捆缩水还债方法,由政府出面一并与银行共同协商解决。对出口绿色技术装备给予优惠贷款和贴息贷款。改善融资渠道。除关系国家安全和必须由国家垄断的领域外,其余领域都允许外资和民营资本进入,鼓励外资和民营资本参与绿色装备制造业战略调整。国有、集体工业企业及国有、集体企业控股并从事工业生产经营的股份制企业、联营企业的绿色技术研发费不受比例限制在管理费中据实列支,并在缴纳企业所得税前扣除。鼓励企业通过加速折旧,加快自筹资本积累,提高投融资能力。

3.4 深化税制改革,用税收杠杆振兴绿色装备制造业

(1)借鉴国外经验,适当开征环境保护税种,扩大绿色装备制造业的市场需求。可以开征垃圾税,促使企业更多地采用垃圾处理装备,比如垃圾发电装备、秸杆回收与利用装备等。垃圾税的开征,能够促使产生垃圾的企业更多地采用绿色装备,由此扩大了部分绿色装备的市场需求。还可以开征废气排放税、水污染税等,促使各类企业使用环保技术装备。

在开征这些环境保护税种的同时,各国政府也分别制定了一些有利于激励环境保护的优惠税收政策。比如,荷兰政府规定绿色投资免税。美国税制中有一系列相关的税收优惠政策,主要体现在直接税收减免、投资税收抵免、加速折旧等税收优惠措施上。我国也可以采取类似的优惠税收政策,这些优惠税收政策的制定更能刺激各类企业使用绿色装备。

(2)完善税收优惠措施。除继续保留原有的减税免税和零税率等税收优惠形式外,还应针对不同优惠对象的具体情况,分别采取多种税收优惠形式。主要包括对于绿色装备制造企业要给予适当的税收优惠,适当地减免一部分增值税、所得税等相关税收。在增值税制度中增加对企业购置的用于消烟、除尘、污水处理等方面的环境保护设备、风力发电设备、太阳能发电设备等绿色装备允许抵扣进项增值税额的规定。在企业所得税和个人所得税制度中增加对企业和个体经营者为治理污染而调整产品结构、改革工艺、改进生产设备发生的投资,给予税收抵免的规定。在企业所得税制度中增加对实行企业化管理的采用绿色装备的污水处理厂、垃圾处理厂(场)实行加速折旧的规定。在关税中增加与绿色装备有关的附加条款。其课税对象可分为进口商品和出口商品两类。进口商品征税主要针对有严重污染或预期污染又难以治理的机械装备,要增加其税负;出口商品主要针对风力发电、环保装备、秸杆回收利用装备等绿色装备,要全额退税,甚至给予适当财政补贴。

3.5 实行土地使用优惠政策

土地供应年度计划和建设用地计划应适当优先安排绿色装备制造业项目用地,对绿色装备制造业大项目、绿色技术项目用地实行更为优先原则。建议政府每年从经营性土地出让金收入中,按适当的比例提取绿色装备制造业用地成本调节资金,并设立专户管理,专项用于各类绿色装备制造业企业配套基础设施建设,调节、补贴绿色装备制造业项目用地地价。

3.6 加快建立绿色装备制造业公共服务和支撑体系

支持重点绿色装备制造业企业建立省级以上工程技术研究开发中心。充分发挥中介组织在政府与企业间的桥梁和纽带作用,开展调查研究,搞好咨询服务,组织技术推广,开展国际交流与合作。成立省绿色装备制造业专家咨询机构,聘请国内外著名的专家、学者,对全省绿色装备工业重点项目进行评估、论证和指导,搞好绿色装备制造业战略研究,有关技术、市场、政策等方面的信息,为政府和企业决策提供服务。

3.7 加强人才队伍建设

发展绿色机械装备工业,人才是关键。针对现有机械制造业人才队伍的现状,应紧紧抓住“培养人才、吸引人才、用好人才”三个主要环节,努力建设好高素质的企业经营管理者队伍、专业技术人才队伍和高技能制造人才队伍。充分发挥和调动现有机械装备制造业人才的积极性,鼓励企业建立和完善人才培养与激励机制,挖掘现有人才的潜力。进一步强化岗位技能培训,提高整体素质,建设一支绿色机械装备制造产业工人队伍。尽快研究制定引进绿色机械装备制造业各类技术专才的政策措施,多形式、多渠道引进绿色装备制造业急需的人才与智力,特别是在引进绿色装备制造业急需的绿色产品技术研发人才,并为他们创造良好的创业和生活环境。

参考文献:

[1] 马于晨.抓住绿色经济发展的命脉[J].创造,2005(2):17~18.

篇10

【关键词】绿色设计理念;机械设计制造;应用策略

随着人们物质生活的丰富和环保意识的提升,绿色发展已经成为当前发展的必然方向,人们的绿色需求也越来越大。而我国的经济发展在很大程度上依赖机械制造行业,需要机械制造不断改进设计制造理念,摒弃传统的高消耗和高污染的机械设计制造方法才能够降低污染,实现绿色发展。在这种情况下,绿色设计理念被运用在机械设计制造领域之中,以促进机械制造行业的绿色发展。因此,绿色设计理念在机械制造中的应用已经成为机械设计制造的重要研究项目。研究机械设计制造中绿色设计理念的应用不仅能够实现机械设计制造的绿色发展,而且对我国可持续发展战略的实施有着深刻意义。

一、绿色设计理念相关概述

(一)绿色设计理念的内涵。绿色设计主要指产品研发与设计的过程中综合考虑产品从设计到使用的各个环节上的绿色处理,减少产品的环境污染,提高产品对资源的利用效率,进而增强实现产品的绿色发展。绿色设计在保证产品功能的基础上对产品到经济成本、设计目标、使用周期、环境污染等都会进行全面的考虑,以降低产品的经济成本、延长产品的使用周期并尽可能降低产品的环境污染。(二)绿色设计理念的原则。一是绿色设计理念应坚持系统性原则。绿色设计是一个系统的过程,在绿色设计的过程中需要系统考虑产品的环境、技术及经济属性。并且,绿色设计需要对产品的设计环节、研发环节、生产环节、使用环节、回收环节进行系统考虑,保证每一环节中产品的经济、环境和技术属性;二是绿色设计理念应坚持动态和静态评价的原则,人们对绿色产品的认识是一个变化发展的过程,需要在了解市场发展和受众需求的情况下,认识到绿色设计的科学发展背景,用动态的眼光来评价绿色设计理念。但是,绿色设计在一定阶段又处于一个相对稳定的阶段,需要人们用静态的眼光来评价绿色设计理念;三是绿色设计理念需要坚持科学性原则。绿色设计要建立在产品的科学设计与研发的基础上,运用科学规范的统计方法和检测方法对产品的低碳特征进行检查,进而明确产品的低碳程度,确保产品的绿色性。(三)绿色设计理念的特点。一是绿色设计理念是基于产品全生命周期的设计理念,从产品的设计生产到产品回收都需要设计师对产品的各生命周期进行规划和设计,并全面考虑产品相关的环境因素,保证材料的绿色选择和产品的低碳性;二是绿色设计理念是一种闭环设计,在对产品全生命周期分析的基础上,建立与产品各个生命周期相适应的反馈机制,实现产品生命周期的闭合循环,促进产品的重复利用;三是绿色设计理念是一种动态设计,绿色设计理念下的产品设计与生产是动态维护的过程,需要对产品的设计、生产、包装、使用等阶段进行维护,进而寻求产品耗能的平衡,实现产品的绿色发展和良性循环。

二、绿色设计理念在机械设计制造中应用的必要性

(一)经济发展需要。随着我国工业化的发展,能源问题已经成为制约工业发展的主要问题。为了实现经济发展必须改变传统的发展方式,走绿色发展道路。而机械设计作为我国工业的重要组成部分,在我国经济发展中起着不可代替的作用,只有在机械设计中应用绿色设计理念才能够改变传统的高消耗和高污染的机械设计方式,提高机械设计产品的科技含量,进而促进经济的绿色健康发展。(二)社会健康发展的需要。在工业化的过程中,工业生产中的废弃物排放和资源消耗严重影响了社会环境,威胁着人类的生命健康。在这种情况下,人们必须改变传统的工业发展方式,在机械设计的过程中采用绿色设计理念,保证机械设计的环保性和低碳性,减少机械设计对社会环境的污染,进而保证社会环境的健康发展。(三)生态保护的需要。工业化的过度发展产生了大量的空气污染、固体废弃物污染、噪声污染、水污染等,严重破坏了生态环境,威胁人类的生存与发展。在这种情况下,人们应改变传统的一味索取自然的发展方式,走绿色发展道路,在机械设计的过程中采用绿色发展理念,减少机械设计过程中的空气污染、固体废弃物污染、水污染、噪声污染等,重视生态环境的保护,强调工业生产与生态保护相结合。

三、绿色设计理念在机械设计制造中的具体应用

(一)机械设计中视觉环境的绿色设计。一是机械设计绿色设计需要考虑产品的形态,而机械设计产品形态主要包括现实形态、非现实形态和空虚形态。其中,现实形态主要包括人工形态和自然形态。自然形态指自然界自身发展的天然的形态。人工形态指人们通过自身的观念和技能创造或改造的形态。绿色设计理念下的机械设计产品形态需要考虑产品与自然界的融合性,尽量将产品形态设计对自然的破坏降到最低;二是机械设计绿色设计需要考虑产品的材料,尽量避免使用高消耗和高污染的机械材料,鼓励使用低消耗和低污染的新型材料,保证产品材料的绿色性;三是机械设计绿色设计需要考虑产品的解构。这是因为不同材料解构的形态和受力点不同,而机械产品需要强有力的支撑。因此,需要保证产品支撑性。并且,绿色设计理念要求在机械设计的过程中重视产品解构部件的回收利用,减少废弃物对环境的污染。所以,机械设计绿色设计需要对产品解构进行优化重组,确保产品结构的低碳性。(二)机械设计中液压系统的绿色设计。传统的机械产品中的液压系统的漏油、不当使用等会对外部环境产生污染,因此,机械设计绿色设计需要重新设计液压系统,保证机械液压系统的绿色性和环保性。一是对于液压系统的污染区,研发人员应做好预防性措施,提前考虑液压过程中可能造成的污染并制定科学的降低污染和避免污染的措施;二是液压系统的设计应符合我国环境保护的相关规定和要求,并充分考虑液压系统产品的回收利用,确保液压系统零件的循环使用,进而实现节约资源和生态保护的目的。另外,液压系统设计还需要考虑液压系统生产过程中对环境的危害性,并采取相应的环保措施;三是在液压系统使用的过程中,工程单位应按照我国相关规定使用合格的液压油,降低液压油的污染性和危害性,进而实现液压系统的绿色使用;四是机械设计中的液压系统设计应充分考虑液压系统的噪声污染,安装合格的噪声控制系统,加强对噪声污染的管理和控制,尽量降低液压系统的噪声污染。(三)机械设计中界面的绿色设计。一是机械设计界面设计需要对用户特征进行研究,了解用户的心理特征和心理特征,在把握用户生理特征、消费观念、消费需求等信息的基础上来设计机械界面,使机械界面与用户身心特征相符合;二是机械设计界面设计要保证简洁方便,对界面进行合理布局,使用户能够直接简单地进行操作,避免繁琐的操作;三是机械设计界面设计要设置正确的引导,使用户在引导下能够缩短反应时间,减少机械操作的资源消耗;四是机械设计界面设计应坚持统一设计,在机械界面上设计统一的操作按钮和屏显配置,减少因不统一的操作按钮引发的失误操作,进而节省操作时间,促进机械设计绿色发展。

【参考文献】

[1]章志荣,苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软件导刊,2011,12

[2]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯,2011,36